Summary

Sürekli IV İnfüzyon İnme-uyarılmış Beyin ödem Eğitim için Farelerde Arginin-vazopressin Reseptör Engelleyici Conivaptan için seçim Tedavisi Rota olduğunu

Published: September 01, 2016
doi:

Summary

Our studies have revealed that the beneficial effects of conivaptan are dependent on the method of delivery after experimental stroke in mice. We have developed a research protocol for delivery of the receptor blocker via IV catheter on stroke-evoked brain edema formation in mice.

Abstract

İnme, dünyada morbidite ve mortalitenin en önemli nedenlerinden biridir. İnme, beyin ödemi ve diğer patofizyolojik olaylar nedeniyle karmaşıklaşır. inme-uyarılmış beyin ödemi gelişmesi ve evriminde en önemli oyuncuları arasında hormon arjinin-vasopresin ve reseptörleri, V1a ve V2 olduğunu. Son zamanlarda, V1a ve V2 reseptör blokeri Conivaptan inme sonrası beyin ödemi azaltmak için potansiyel bir ilaç olarak dikkat çekmektedir. Bununla birlikte, vuruş araştırma Conivaptan uygulamaları dahil hayvan modelleri uygulama uygun yolları göre değiştirilmesi gerekir. Burada 48 saat sürekli intravenöz (IV) 'sonuçları farelerde deneysel inme sonrası intraperitoneal (İP) Conivaptan tedavileri ile karşılaştırılmıştır. Bu orta serebral arter oklüzyonu Conivaptan (0.2 mg) veya aracın IV tedavisi için boyun damarına sonda yükleme ile kombine edildiği bir protokol geliştirilmiştir. Hayvanların Farklı Gruplar 0.2 ile muamele edilmiştirGünlük Conivaptan veya aracına IP mg bolus. Deneysel inme uyarılmış beyin ödemi, sürekli IV ve IP tedavilerden sonra farelerde değerlendirildi. sonuçların karşılaştırılması Conivaptan Sürekli infüzyon tedavisi Conivaptan IP uygulamasının farklı olarak, farelerde post-iskemik beyin ödemi azaltır olduğunu ortaya koymuştur. Bizim modeli inme ve beyin ödemi bağlamında Conivaptan uygulamaların gelecekteki çalışmalar için kullanılabileceğini düşünmekteyiz.

Introduction

Stroke continues to be an enormous burden for patients and clinicians. Animal stroke models have been used in the laboratory setting for nearly two decades.1 Nevertheless, experimental treatments that work in animals often fail in humans.2 This discrepancy in treatment outcomes may be due to various factors, such as administration routes for drugs used in animal research, drug metabolism and elimination rate, and many other aspects. One of the major complications of stroke, brain edema, is a focus of current research in neuroscience. Mechanisms of brain edema formation involve disturbances in water and electrolyte balance triggered by the arginine-vasopressin (AVP) response to ischemic brain injury.3 Therefore, AVP and its receptors (V1a and V2) are a major focus of research studies of post-ischemic brain edema formation.3

We have developed a methodology to study the effects of mixed arginine-vasopressin (V1a and V2) receptor blocker conivaptan on post-ischemic brain edema in mice.4 Molecular targets of conivaptan5 make the drug a suitable candidate for exploration of its properties in alleviation of brain edema. Furthermore, conivaptan needs to be studied in the context of pathophysiological events of stroke.6 In designing this study, we considered comparing treatment outcomes using two different routes of administration for conivaptan: intravenous (IV)4 and intraperitoneal (IP).7 Effects of the treatments on stroke-induced brain edema were evaluated. Here detailed protocols are described for surgical induction of experimental stroke by middle cerebral artery occlusion (MCAO), and followed by continuous conivaptan treatment using the installation of a jugular IV catheter. After induction of stroke, animals were randomly allocated into the following groups: vehicle or conivaptan (0.2 mg/day) treated IV or IP.

Protocol

Deneyler araştırma bakım ve hayvanların kullanımı için Ulusal Sağlık Enstitüleri kurallarına uygun olarak yürütülmüştür ve İsveç Tıp Merkezi Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu tarafından kabul edildi. Tüm işlemler, uygun aseptik teknikler ile yapıldı. çalışma için kullanılan Deney hayvanları 25 ile 27 g vücut ağırlığına sahip yabani tip C57 farelerine, 3 aylık, erkektir. Vivo İnme İndüksiyon 1. Ön-ceket önce Cerrahi Diş …

Representative Results

Hayvanların vücut sıcaklığı, fizyolojik aralıkta ve inme indüksiyon cerrahi prosedür boyunca sabit. MCAO çalışma dışı bırakıldı hemen sonra 2'den düşük NDS sergiledi iki fare. Farelerde MCAO 48 saatte ipsilateral yarımkürede infarkt hacmi üretir. TTC-lekeli dilimleri değerlendirilmesi beyin iskemik inme başlangıcı şiddetli olur 2009. 10 Zeynalov, E. ve Dore, S., tarafından yayınlan…

Discussion

Bu çalışma klinik öncesi inme araştırmalar için önemli bir değere sahiptir. Bu çalışma, farede deneysel inme sonrası Conivaptan (0.2 mg / gün) sürekli IV infüzyonu etkili bir şekilde tedavi 48 saat sonra, beyin ödemi azaltır ortaya koymaktadır. Beyin ödemi üzerindeki Conivaptan aynı dozda IP enjeksiyonu etkisi de araştırılmıştır. hem IV ve IP yollarıyla Conivaptan tedavisi belirtildiği gibi farelerde aquaresis üretir: biraz fizyolojik seviyelerin üzerinde plazma osmolalitesinde 1) artı?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz fon ve imkanları sağlamak için İsveç Tıp Merkezi teşekkür ederim. Biz de laboratuvar alanı cömert kullanımı için Craig Hastanesi teşekkür ederiz.

Materials

Heated Pad K&H Manufacturing Inc 1060
Temperature Monitor with Rectal Probe Physitemp 7029
Silk Suture Spool, 6-0 Surgical Specialties Corporation SP114
Silk Suture on a Needle, 3-0 Ethicon 1684G
Nylon Suture, 7-0 Ethicon 1696G
Dental Resin Polysiloxane with Hardener Heraeus Kulzer 65817930
Microinfusion IV Pump Kent Scietific GT0897
Swivel 22GA Instech 375/22PS
Laboratory Tubing, 0.94 x 0.51 mm Dow Corning 508-002
Laboratory Tubing, 3.18 x 1.98 mm Dow Corning 508-009

References

  1. Gueniau, C., Oberlander, C. The kappa opioid agonist niravoline decreases brain edema in the mouse middle cerebral artery occlusion model of stroke. J Pharmacol Exp Ther. 282, 1-6 (1997).
  2. Krafft, P. R., et al. Etiology of stroke and choice of models. Int J Stroke. 7, 398-406 (2012).
  3. Vakili, A., Kataoka, H., Plesnila, N. Role of arginine vasopressin V1 and V2 receptors for brain damage after transient focal cerebral ischemia. J Cereb Blood Flow Metab. 25, 1012-1019 (2005).
  4. Zeynalov, E., Jones, S. M., Seo, J. W., Snell, L. D., Elliott, J. P. Arginine-Vasopressin Receptor Blocker Conivaptan Reduces Brain Edema and Blood-Brain Barrier Disruption after Experimental Stroke in Mice. PloS one. 10, e0136121 (2015).
  5. Med Lett Drugs Ther.. Conivaptan (Vaprisol) for hyponatremia. The Medical letter on drugs and therapeutics. 48, 51-52 (2006).
  6. Zhao, X. Y., et al. Effect of arginine vasopressin on the cortex edema in the ischemic stroke of Mongolian gerbils. Neuropeptides. 51, 55-62 (2015).
  7. Manaenko, A., Chen, H., Kammer, J., Zhang, J. H., Tang, J. Comparison Evans Blue injection routes: Intravenous versus intraperitoneal, for measurement of blood-brain barrier in a mice hemorrhage model. J Neurosci Methods. 195, 206-210 (2011).
  8. Adams, S., Pacharinsak, C. Mouse anesthesia and analgesia. Curr Protoc Mouse Biol. 5, 51-63 (2015).
  9. Zeynalov, E., et al. The perivascular pool of aquaporin-4 mediates the effect of osmotherapy in postischemic cerebral edema. Crit Care Med. 36, 2634-2640 (2008).
  10. Zeynalov, E., Dore, S. Low doses of carbon monoxide protect against experimental focal brain ischemia. Neurotox Res. 15, 133-137 (2009).
  11. Zeynalov, E., Nemoto, M., Hurn, P. D., Koehler, R. C., Bhardwaj, A. Neuroprotective effect of selective kappa opioid receptor agonist is gender specific and linked to reduced neuronal nitric oxide. J Cereb Blood Flow Metab. 26, 414-420 (2006).
  12. Ma, M. C., Qian, H., Ghassemi, F., Zhao, P., Xia, Y. Oxygen-sensitive {delta}-opioid receptor-regulated survival and death signals: novel insights into neuronal preconditioning and protection. J Biol Chem. 280, 16208-16218 (2005).
  13. Ahmad, M., Zhang, Y., Liu, H., Rose, M. E., Graham, S. H. Prolonged opportunity for neuroprotection in experimental stroke with selective blockade of cyclooxygenase-2 activity. Brain Res. 1279, 168-173 (2009).
  14. Meisel, C., et al. Preventive antibacterial treatment improves the general medical and neurological outcome in a mouse model of stroke. Stroke. 35, 2-6 (2004).
  15. Miner, N. A., Koehler, J., Greenaway, L. Intraperitoneal injection of mice. Appl Microbiol. 17, 250-251 (1969).
  16. Adis International Limited. Conivaptan: YM 087. Drugs in R&D. 5, 94-97 (2004).
  17. Murphy, T., Dhar, R., Diringer, M. Conivaptan bolus dosing for the correction of hyponatremia in the neurointensive care unit. Neurocrit Care. 11, 14-19 (2009).
  18. Liu, X., Nakayama, S., Amiry-Moghaddam, M., Ottersen, O. P., Bhardwaj, A. Arginine-vasopressin V1 but not V2 receptor antagonism modulates infarct volume, brain water content, and aquaporin-4 expression following experimental stroke. Neurocrit Care. 12, 124-131 (2010).
  19. Wallace, B. K., Jelks, K. A., O’Donnell, M. E. Ischemia-induced stimulation of cerebral microvascular endothelial cell Na-K-Cl cotransport involves p38 and JNK MAP kinases. Am J Physiol Cell Physiol. 302, C505-C517 (2012).
  20. O’Donnell, M. E., et al. Intravenous HOE-642 reduces brain edema and Na uptake in the rat permanent middle cerebral artery occlusion model of stroke: evidence for participation of the blood-brain barrier Na/H exchanger. J Cereb Blood Flow Metab. 33, 225-234 (2013).
  21. Walcott, B. P., Kahle, K. T., Simard, J. M. Novel treatment targets for cerebral edema. Neurotherapeutics. 9, 65-72 (2012).
  22. Shen, Z., et al. Inhibition of G protein-coupled receptor 81 (GPR81) protects against ischemic brain injury. CNS Neurosci Ther. 21, 271-279 (2015).

Play Video

Cite This Article
Zeynalov, E., Jones, S. M., Elliott, J. P. Continuous IV Infusion is the Choice Treatment Route for Arginine-vasopressin Receptor Blocker Conivaptan in Mice to Study Stroke-evoked Brain Edema. J. Vis. Exp. (115), e54170, doi:10.3791/54170 (2016).

View Video